生物高考實(shí)驗(yàn)題型初探

張艷玲

摘要：生物實(shí)驗(yàn)是高考必不可少的常客，如果把實(shí)驗(yàn)題型進(jìn)行分析、歸納，還是有規(guī)律可循的，本文擬就此問題談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)淺見，以期能夠拋磚引玉。

關(guān)鍵詞：高考；生物實(shí)驗(yàn)；題型；探究

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

解這類題時(shí)，需要：1.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砑皩?shí)驗(yàn)要求，以便確定答題方向。2.明確所給實(shí)驗(yàn)儀器及試劑、材料的操作及用途。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：首先要遵循兩個(gè)原則：對(duì)照原則和單一變量原則；注意實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作；實(shí)驗(yàn)過程中的順序；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證分析。例1：課題小組的研究性學(xué)習(xí)課題是“探究影響細(xì)菌生長繁殖的因素”他們?cè)谂囵B(yǎng)細(xì)菌的過程中，發(fā)現(xiàn)了某種細(xì)菌（R）的周圍其他細(xì)菌的生長繁殖受到抑制。他們把R細(xì)菌接種到專門的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，一段時(shí)間后，他們除去R細(xì)胞，用該培養(yǎng)基再培養(yǎng)其他細(xì)菌，結(jié)果其他細(xì)菌仍然不能在這個(gè)培養(yǎng)基上生長和繁殖。于是該同學(xué)就假設(shè)了“造成R細(xì)菌的周圍其他細(xì)菌不能生長和繁殖的最可能的原因是：R細(xì)菌產(chǎn)生了不利于其他細(xì)菌生存的物質(zhì)”。

問題：參照上述題目中所給出的有關(guān)材料，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)該同學(xué)的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。

第一步：______________________。

第二步：______________________。

第三步：______________________。

第四步：______________________。

解析：本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證“R細(xì)菌產(chǎn)生了不利于其他細(xì)菌生存的物質(zhì)”。那么就要驗(yàn)證R細(xì)菌產(chǎn)生了一種物質(zhì)，并且不利于其他細(xì)菌的生存。我們要觀察細(xì)菌的生長情況只能通過培養(yǎng)皿，所以要配制含有培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿。本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)抓以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是進(jìn)行對(duì)照組（R細(xì)菌的有無）的準(zhǔn)備，二是對(duì)照組的設(shè)置（注意單一變量原則），三是對(duì)照組的使用，四是對(duì)照組控制條件的觀察。第一步：取兩個(gè)培養(yǎng)皿，按相同營養(yǎng)成分配制成甲乙兩個(gè)培養(yǎng)基。第二步：在甲培養(yǎng)基上接種R細(xì)菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后，除去細(xì)菌；乙培養(yǎng)基上不接種R細(xì)菌，作為對(duì)照。第三步：在這兩個(gè)培養(yǎng)基上分別接種相同的其他細(xì)菌。第四步：在相同條件下，讓甲乙兩個(gè)培養(yǎng)基上的細(xì)菌生長繁殖。

二、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題

解這類題時(shí)，需要：1.看有無對(duì)照實(shí)驗(yàn)，如果有，則看對(duì)照設(shè)計(jì)是否合理。2. 看實(shí)驗(yàn)是否遵循了單一變量原則

3.看實(shí)驗(yàn)步驟的順序是否合理，步驟是否完整。4.看實(shí)驗(yàn)儀器、藥劑的使用是否合理。藥劑的配備、使用及用量的大小。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證是否合理。例2：某同學(xué)進(jìn)行了溫度對(duì)酶活性影響的研究，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟：（1）取三支試管，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液。（2）將試管分別放入25℃、60℃的水中和冰塊中，在三支試管中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的淀粉酶溶液，兩支試管中的pH=6.8，第三支試管中的pH=4，搖均后維持各自溫度5min。（3）在三支試管中各滴一滴碘液，并搖均。

觀察并記錄：（略）

結(jié)論：溫度過高或過低都影響酶的活性。請(qǐng)回答：

[1]該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸錾鲜鰧?shí)驗(yàn)結(jié)論？______。

[2]指出步驟中不正確之處，并在此基礎(chǔ)上加以糾正或補(bǔ)充相應(yīng)的內(nèi)容。

解析：本題是比較典型的實(shí)驗(yàn)評(píng)析題，從實(shí)驗(yàn)原則、過程順序、劑量等方面逐一排查就會(huì)得出結(jié)論。[1]按此步驟不能得出以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論。[2]不正確之一是試管上沒有做標(biāo)記，應(yīng)用字母或數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記如三支試管上分別標(biāo)記A、B、C。不正確之二是步驟（1）（2）中加入試管中的兩種溶液應(yīng)有量的描述，如步驟（2）中應(yīng)補(bǔ)充3%的可溶性淀粉2ml。不正確之三是實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組未遵循單一變量原則。兩組中存在酸堿度和溫度兩個(gè)變量，應(yīng)只有一個(gè)溫度變量，酸堿度應(yīng)一致，pH應(yīng)都為6.8。

（三）、實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完善題

解這類題時(shí)，應(yīng)分析一下以下四個(gè)步驟是否齊全：

1.添加實(shí)驗(yàn)假設(shè)；

2.完善實(shí)驗(yàn)步驟；

3.總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論；

4.補(bǔ)充填加對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

例3：下面是最早發(fā)現(xiàn)青霉素的科學(xué)家弗萊明所進(jìn)行的探索過程。請(qǐng)將該過程補(bǔ)充完整。（1）觀察現(xiàn)象，提出問題：細(xì)菌的培養(yǎng)基中，偶然生出青霉菌，在其周圍沒有細(xì)菌生長。為什么會(huì)出現(xiàn)這一現(xiàn)象？（2）做出假設(shè)：____。

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：把青霉菌接種于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后觀察使用這種培養(yǎng)液對(duì)細(xì)菌生長的影響。（4）

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：弗萊明在持續(xù)實(shí)驗(yàn)后分離出了這一物質(zhì)，將它命名為青霉素。本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為不完善之處是_______，應(yīng)如何改進(jìn)？________。

解析：

假設(shè)：青霉素產(chǎn)生可阻止細(xì)菌生長和繁殖的物質(zhì)，本實(shí)驗(yàn)的不足之處：未設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，應(yīng)將細(xì)菌接種于未培養(yǎng)過青霉素菌的培養(yǎng)基或培養(yǎng)液中，觀察細(xì)菌的生長和繁殖情況。

（四）、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)題

對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)需遵循以下幾點(diǎn)：

1.在設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)必須要有明確的標(biāo)記，如用甲、乙、丙，或A、B、C，總之讓人一看對(duì)實(shí)驗(yàn)組一目了然。

2.必須要確定實(shí)驗(yàn)因子，即影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素是誰？ 這樣設(shè)計(jì)才有依據(jù)。

3.常用的對(duì)照方法有：（1）空白對(duì)照：即實(shí)驗(yàn)因子的有無。例如2002年全國理綜試題中用水培法驗(yàn)證礦質(zhì)元素鎂對(duì)植物生長的影響。A瓶中加入完全培養(yǎng)液，B瓶中加入去掉鎂的培養(yǎng)液進(jìn)行對(duì)照，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（2）條件對(duì)照：例如驗(yàn)證不同色質(zhì)的光對(duì)光合作用的影響：對(duì)條件完全相同的植株用不同的光照射，A：用綠光，B用紅光；驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響：在其它條件完全相同的情況下，把A試管放在 0℃，B試管放在 37℃，C試管放在 100℃實(shí)驗(yàn)觀察。（3）劑量對(duì)照：如驗(yàn)證二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響，其他條件不變的情況下，可以通過改變二氧化碳濃度的方法進(jìn)行對(duì)照。（4）順序（位置）對(duì)照：如2001年高考題中驗(yàn)證生長素在植物中的極性運(yùn)輸，即由植物形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)较露耍敲磳?duì)照實(shí)驗(yàn)就應(yīng)該是把植物體的上下端倒置過來。（5）相互對(duì)照：不單設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。例如，要驗(yàn)證植物根對(duì)礦質(zhì)元素離子有選擇吸收的特性，可把番茄和水稻分別培養(yǎng)在成分相同的培養(yǎng)液中，過一段時(shí)間后，測定培養(yǎng)液中各種礦質(zhì)元素離子濃度的變化，就會(huì)發(fā)現(xiàn)番茄吸收Ca多，吸收Si少，而水稻吸收Si多，吸收Ca少。以上就是不單設(shè)對(duì)照組，而用二個(gè)實(shí)驗(yàn)組的相互對(duì)照。（6）自身對(duì)照：對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行。如要研究植物的根具有向地性，莖具有背地性，可把某一植株橫放于培養(yǎng)基上，讓其自然生長，經(jīng)過一段時(shí)間后，便可觀察到根向地生長，莖背地生長。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一個(gè)體上進(jìn)行，這就是自身對(duì)照。

例4：有一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：將生理狀況相同的胚芽鞘分為甲乙兩組，甲組給單側(cè)光照射，乙組不給光照。同樣培養(yǎng)一段時(shí)間后，甲組向光彎曲生長，乙組則直立向上生長。

簡答下列問題：

作為對(duì)照，若要使乙組同時(shí)也受光照，你會(huì)如何設(shè)計(jì)乙實(shí)驗(yàn)裝置？并請(qǐng)簡要說明。

解析：本題是給予實(shí)驗(yàn)單側(cè)光照射，因此推測實(shí)驗(yàn)因子就是單側(cè)光，方法一：如果給予乙組與甲組反方向的單側(cè)光，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能會(huì)發(fā)現(xiàn)胚芽鞘彎曲與甲組相反的方向生長（即彎向光源生長）。方法二：也可以消除光的單側(cè)性。給予乙組直射光照，發(fā)現(xiàn)乙組胚芽鞘直立生長。（其他的設(shè)計(jì)只要合理也可）如讓乙組旋轉(zhuǎn)照射光等

（作者單位：重慶市石柱民族中學(xué)校）